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Posted in | Nanomaterials | Nanoenergy

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에너지 응용을 위한 Designs Nanomaterials MIT 교수

Published on October 11, 2012 at 6:44 AM

그가 실제적인 기술설계에서 보다는 순수한 과학에 좀더 처음에 관심 있었다는 것을 2명의 엔지니어의 아들로 중국에서 자라, Ju Li는 말합니다. "나는 이론물리학에 의해 매우 나가 아이일 때," 그 되부릅니다 황홀케 했습니다.

, Ju Li는 MIT의 재료 과학의 부에 있는 교수 및 기술설계 및 핵 과학 및 기술설계 스캐닝 터널을 파 현미경 검사법 홀더를 nanofactory 제자리 전송 전자 현미경 검사법에서 이용되어 붙듭니다. (사진: M. Scott Brauer)

그러나 결국, 그는 실제와 이론을 결합하는 쪽을 찾아냈습니다: 원자와 전자가 어떻게 그가 위로 원자 수준에서 새로운 물자를 위에 디자인하는 것을 허용하는 방법으로 작동하고 상호 작용하는지 공부.

MIT의 재료 과학과 기술설계 (DMSE)의 부에 있는 교수로 합동 약속을과 핵 과학 및 기술설계 (NSE) 보전되는, Li는 변형시킬 수 있던 연구의 분야에서 - 거대한 핵 발전소에 미토콘드리아 보다는 더 작았던 건전지에서 모두에서 - 위로 에너지가 생성되는 쪽, 저장하고 사용해 끝냈습니다.

중국의 과학 기술 대학에 그의 대학 년에서는, Li는 전자 공학에 아주 흥미있게 되고 컴퓨터 과학, 그는 설명합니다. 그것은 이 물자 - 정확한 실험실 실험을 통해 그 후에 확인되고 개발될 수 있는 기술 사용의 새로운 방법을 위한 잠재력을 이해하기 위하여 전자와 원자 수준에 물자의 컴퓨터 모의 실험을 이용하는 접근에 그를 지도했습니다.

가늠자의 광범위를 통해 일은 그가 박사과정의 학생으로 MIT에 도착할 이래로 계속 Li의 연구의 중앙 특징입니다. "나는 내가 물리학의 나의 지식을 사용할 수 있고, 컴퓨터로 물자의 행동을 만들기 위하여" 작동한다는 것을 찾아냈습니다. "나는 아주 좋은 적합,"이었다는 것을 느꼈습니다 그는 말합니다.

2000년에 MIT에서 원자력 공학에 있는 그의 PhD를 벌기 후에, 그는 postdoc로 2 년을, Sidney와 가진 작업 깽깽 짖습니다, 지금 또한 NSE와 DMSE에 있는 합동 약속을 보전되는 명예교수 여기에서 보냈습니다. 지금 국립 과학 재단의 디렉터인, Li 그동안 또한 MIT 연구원 그리고, Krystyn 밴 Vliet DMSE에 있는 부교수와 Subra Suresh 일했습니다.

그는 2002년에 재료 과학에 있는 조교수 위치 및 2007에 있는 재료 과학의 부교수로 펜실베니아 대학으로 취하기 위하여 MIT를 움직이는 오하이오 주립 대학에 기술설계를 넣어뒀습니다. 그는 핵 과학 및 기술설계의 Battelle 에너지 연립 교수와 DMSE에 있는 교수로 2011에 있는 MIT에 돌려보냈습니다. 그의 아내, 생물학 엔지니어는 MIT에, 지금 postdoc입니다; 한 쌍에는 12세 딸 및 다섯 살 아들이 있습니다.

Li는 양극과 음극선으로 작동할 수 있던 두껍게 나노미터의 디자인 nanoscale 철사 - 다만 10를 돕는 가장 작은 구조물의 역동적인 행동을 관찰하고 시뮬레이트하기에서 관련시킵니다 -, 건전지의, 그러나 계속 누군가 보다는 더 작은 가늠자에 2개의 액티브한 극이 멀리 전에 생성하는. 작동되는 장치로 이들을 통합하는 약간 추가 일에, 그는 말합니다, 이것은 환상적인 항해 1966년 공상 과학 소설 필름에서 "보인 굉장한 기능에 접근할 수 있던 시스템의 실재 버전으로 처음 단계일 수 있었습니다," 어느 것이 혈병을 제거하기 위하여 사람의 혈류량을 통해서 항해할 수 있던 소형화한 잠수함을 묘사했습니다.

"우리의 합작자와, 우리는 세계에 있는 가장 작은 건전지를 만들었습니다," Li는 말합니다. 그것이 마이크로와 nanodevice 기동성을 아직 완전 개발 - 완전한, 기능 단위로 이 전극 포장의 방법을 찾아내는 그의 아직도 단 필요 - 소형화한 건전지 언젠가 전원을 제공할 수 있었더라도 이지 않더라도, Li는 말합니다.

세련시킨 제자리 전송 전자 현미경 검사법을 이용해서 (TEM), 그는 또한 일어나는 이 작은 가늠자에 언젠가 이용되고 몇몇 새로운 현상을 발견했습니다. "백문이 불여 일견," Li는 제자리 TEM 타당성 검사의 말합니다. "그것은 제공합니다 만들기의 우리의 새로운 방법의 아주 정확한 점검을."

원자 가늠자에 이 역동성의 최대 분석은, Li는 말합니다, 너무 장기 시뮬레이션을 실행하기 위하여 필요로 한 컴퓨터 힘 위협하는 양 때문에 그들의 실제적으로 중요한 효력을, 찾아내기 위하여 제한됩니다. "물자를 위해 중요한 한동안인 유대가 끊는 희소한 사건 무엇이, 탈구 또는 균열은 발전할 수 있고," 그는 말합니다. Li와 그의 동료는 이것의 주위에 타임스케일 제한을 극복할 수 있는 산법을 개발해서 쪽을 찾아내고 미세 기동전개를 모는 그 같은 "희소한" 사건을 예상합니다.

가속한 시뮬레이션 기술을 적용해서, Li는 세기 또는 천년기까지 약간 nanoseconds의 타임스케일에서 추정하기 위하여 이 새 모델을 이용할 수 있었습니다 - 필요한 시간은에서 낭비를 저장하기 위하여 사용된 콘테이너의 안정성을 평가하기 위하여 할 수 있는 원자로 코어, 년의 많은 수천을 위해 위험하게 방사성에 남아 있습니다.

지금, 큰 탄성 변형이 물자의 속성에 어떻게에 영향을 미치는지 Li는 말합니다, 몇몇은의 그의 신규 작업 집중됩니다. 예를 들면 그것의 격자가 대략 1% 확장하다 그래야 실리콘이 기지개할 때, 전자의 기능은 대략 50%까지 물자 안에서 움직이는 증가한다는 것을 것을을, 인텔과 그밖 회사는 발견했습니다; 이 기술은 전자 칩의 광범위에 이미 적용되고 있습니다. Li는 탄성 변형 기술설계에 근거를 둔 응용의 광대한 소집이 될 수 있던 무슨이의 이것이 다만 표면을 긁고 있다는 것을 생각합니다.

큰 탄성 변형의 nanoscale 조작에 내려가서, 물자의 새로운 예상하지 못하는 속성을 발견하는 것이 가능할 것이라는 점을 Li는 말합니다, 그는 생각합니다. 그는 미래 기술설계에 대한 충격이 전에 청동기 시대에서 이상의 5 천년기 안내한 우리의 조상에 의해 금속의 합금의 발명품에 대등할 수 있었다고 생각합니다. 이완 없이, 그리고 적용 및 측정 탄성 변형을 위해 및 물리 및 화학 속성에 대한 그것의 효력 이해 큰 긴장을 저항할 수 있는 nanomaterials를 만들기를 위한 신기술은, 설계한 물자를 위한 혁명적인 새로운 가능성을 열고 있습니다, 그는 말합니다.

"나는 화학제품 합금이 가지고 있었다 만큼 이것에는 말한다는 것을 결국 인간적인 문명," Li에 대한 충격이 있을 수 있다는 것을 믿습니다. "Nanomaterials에는 일반적으로 탄성 변형을 위한 매우 더 큰 공차가 있습니다. 6 차원 탄성 변형 공간에 있는 물자를 탐구해서, 우리는 바닥에 룸의 많음이." 있다 Feynman의 계산서에 새로운 의미를 나누어 주는 것을 시도합니다

근원: http://web.mit.edu

Last Update: 11. October 2012 07:42

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